[이슈분석]메탈메시·은나노와이어 이을 차기 소재...흑연 형제 CNT·그래핀

탄소나노튜브(CNT)·그래핀도 터치스크린패널(TSP) 인듐주석산화물(ITO) 대체 소재로 주목받고 있다. 아직 메탈메시·은나노와이어에 비해 상용화가 뒤처졌지만, 보완 기술만 확보되면 TSP 소재 시장 구도를 뒤흔들 것으로 기대된다.

CNT는 탄소 막대기를 필름 위에 코팅해 센서층을 형성하는 기술이다. CNT 지름은 1㎚에 불과하지만 강철보다 100배 이상 강도가 뛰어나고, 구리보다 전도성이 1000배 높다. 구리는 가늘게 만들수록 전류를 흘릴 때 발열이 심해지지만, CNT는 열을 잘 방출해 안정적으로 전기를 흘릴 수 있다.

미국 에이코스가 단일벽 CNT를 이용해 인비지콘이라는 투명 전도성 박막 필름을 출시하기도 했다. 유니다임은 CNT 전문기업 CNI를 지난 2007년 인수합병하고, 2008년 삼성전자와 CNT 기반 전자종이 패널을 공개했다. 지난 2011년 국내 회사 와이즈파워가 유니다임을 인수했다.

일본에서는 미쓰비시 레이온이 단일벽 투명 전도성 전극을 발표했지만, 박막의 물성이 상용화 수준에는 이르지 못한 것으로 알려졌다. 국내에서는 상보가 CNT와 ITO 필름을 이용한 하이브리드 터치 센서를 개발해 상용화를 앞두고 있다. 100억원을 투자해 올 하반기 양산에 돌입할 것으로 전해졌다.

그래핀(Graphene)은 흑연을 뜻하는 그라파이트(graphite)와 탄소의 이중결합을 의미하는 접미사 `ene`가 합쳐진 이름이다. CNT는 원기둥 모양이지만, 그래핀은 탄소 결합이 펼쳐진 모양이다.

그래핀의 강도는 강철보다 강하지만 탄성률이 좋아 잘 휘는 특성이 있다. TSP뿐 아니라 차세대 반도체에도 그래핀이 적용될 것으로 예상된다. 그래핀은 탄소 입자를 기반으로 구현돼 투과율이 80%대 수준으로 낮고, 안정적으로 추출하기 어려운 게 단점이다.

정광춘 잉크테크 사장은 “그래핀은 전자재료로서 가장 이상적인 물질로 그 어떤 ITO 대체 소재보다 훨씬 강력한 힘을 발휘할 전망”이라며 “다만 향후 10년 이내에는 그래핀을 상용화하기 어려울 것”이라고 말했다.

이형수기자 goldlion2@etnews.com